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厚轴茶雄性不育株花药败育的生物学特性和细胞学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
JIANG Hui-Bing YANG Sheng-Mei LIU Yu-Fei TIAN Yi-Ping SUN Yun-Nan CHEN Lin-Bo TANG Yi-Chun 《作物学报》2020,46(7):1076-1086
为明确厚轴茶(Camellia crassocolumnaH. T. Chang)雄性不育株花器发育形态、花药和花粉败育时期及兵细胞学特征,利用体视显微镜、石蜡切片技术、染色体制片和DAPI染色法,对厚轴茶雄性不育株和可育株开花迚程、花器形态、花药发育过程、花粉母细胞减数分裂及小孢子发育过程比较观察。结果显示,厚轴茶花属于完全花,花药其四室、呈蝶形,花药壁发育为基本型,绒毡层细胞其双核,于四分体时期形成分泌型细胞,单核花粉期开始降解,花粉母细胞经过减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和胞质分裂后形成四面体型四分体,小孢子呈三角形,成熟花粉为二细胞型花粉。花蕾发育早期,不育株雄蕊发育正常,与可育株无明显差异。花蕾发育后期,不育株花丝弯曲,花药粘连、干瘪、褐化、坏死,不裂药。不育株减数分裂期绒毡层细胞异常增生、排列混乱,单核至双核花粉期绒毡层延迟降解。不育株花粉母细胞减数分裂过程中存在环状单价体、滞后染色体、染色体桥、染色体缺失、不均等分离、微核和多分体等异常现象。不育株小孢子胞质紊乱,单核期花粉粒相互粘附,花粉壁皱缩变形,花粉细胞质和细胞核模糊不清,成熟花粉细胞空瘪凹陷。研究结果表明,厚轴茶雄性不育花器形态属雄蕊萎缩型和花药异常型,花药发育受阻于减数分裂至单核花粉期,存在花粉母细胞败育型和单核败育型。单核花粉期是兵花药败育的主要时期。花药绒毡层异常发育和延迟降解,花粉母细胞减数分裂染色体行为异常,小孢子和花粉粒发育异常可能是兵花药败育的主要原因。 相似文献
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芝麻核雄性不育系ms86-1小孢子败育过程的超微结构 总被引：3，自引：0，他引：3
运用透射电子显微镜对芝麻核雄性不育系ms86-1的可育和不育花药进行了超微结构的比较观察。根据小孢子的细胞学形态特征,将芝麻花粉发育过程划分为小孢子母细胞形成期、减数分裂期、四分体期、单核小孢子早期、单核小孢子中期、单核小孢子晚期、花粉成熟期7个时期。对比观察表明芝麻核雄性不育的败育迹象起始于小孢子母细胞形成期,并伴随着进一步发育,败育现象逐渐明显,小孢子母细胞形成期小孢子母细胞壁形状不规则;减数分裂期小孢子母细胞壁严重扭曲变形,质膜外缺少早期外壁成分--原基粒棒;四分体期胼胝质壁外沉积物异常,呈绒毛状;四分体解体后形成畸形小孢子,孢子外壁不健全,绒毡层异常肥厚、降解延迟,释放极少量的畸形乌氏体;随后小孢子愈发皱缩,胞质凝集,内含物减少并逐渐凝聚成一团电子致密物质,最终走向完全败育。本研究揭示了不育小孢子的败育过程和败育特征,为深入研究芝麻核雄性不育败育机理奠定了基础。 相似文献
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陆地棉1355A和104—7A不育系的细胞学研究 总被引：9，自引：3，他引：9
细胞学观察表明，陆地棉１３５５Ａ核雄性不育系小孢子败育从收缩期、小孢子外壁发育到双核期早期都有发生，但是其主要的败育时期是单核早期，这一不育系的外壁不能正常发育而长出刺，它和美国鉴定的ｍｓ２不育系小孢子败育过程相类似。这从细胞学上证实了我们先前的遗传学研究结果，即它是ｍｓ２的等位基因。１０４－７Ａ胞质不了系花药分化正常，但是很多在花纷母细胞的形成过程中退化解体。一些花粉母细胞能进一步发育成熟并开始减数分裂，但都仅停留在减数分裂的前期Ⅰ。该不育系绒毡层的提早解体可能与花粉母细胞的解体有关。它和美国培育的Ｃ．ｈａｒｋｎｅｓｓｉｉ胞质不育系的败育进程基本一致。 相似文献
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高粱A2型细胞质雄性不育系小孢子发生的细胞学观察和减数分裂染色体行为分析 总被引：4，自引：0，他引：4
高粱凡型细胞质雄性不育性（CMS）的细胞质来源于IS12662C，A2细胞质杂交种目前已用于生产。本文以A2／B2 V4为材料，对A2CMS小孢子败育过程作了细胞学观察，并对小孢子败育过程中减数分裂的染色体行为作了分析。研究发现，在A2雄性不育系A2V4的花药发育过程中，绒毡层细胞不形成或提前解体；绒毡层细胞畸形化；绒毡层细胞虽发育正常，但小孢子母细胞减数分裂行为异常；这些都导致小孢子退化。A2细胞质雄性不育花粉母细胞减数分裂行为从后期Ⅰ开始出现异常，同源或姊妹染色体向两极分离时滞后或不分裂；染色体多倍化；一个细胞内出现多核和多核仁现象，最终导致小孢子败育。 相似文献
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红麻GMS与CMS小孢子败育过程的细胞学及组织化学比较 总被引：2，自引：0，他引：2
以红麻细胞质雄性不育系(GMS)L23A、保持系L23B及从该保持系中发现的细胞核雄性不育系(CMS)L23BS为材料,采用石蜡显微制片技术,在光学显微镜下比较观察了三者花药发育过程中小孢子的发育过程及组织化学变化。结果表明,L23A的花药发育过程中,小孢子发育的不同阶段均出现败育现象,最早的败育表现为花粉母细胞在减数分裂之前的退化解体,最终形成空的花粉囊; 有的因花粉母细胞减数分裂过程异常而导致不能形成小孢子四分体;有的因小孢子在四分体中不能正常释放而败育,同时绒毡层细胞过度液泡化,并提早解体死亡; 花药发育早期含有少量蛋白质和淀粉,随着花药的发育逐渐变少。而L23BS小孢子败育的时期集中于四分体至单核花粉期间,表现为小孢子发育异常,有些小孢子不能从四分体里释放出来而影响其正常发育。在四分体以前与可育系类似,花药含丰富的蛋白质和淀粉。在败育的过程中,花药中的蛋白质和淀粉含量渐渐减少,但药隔组织中的在颗粒淀粉含量几乎不变。 相似文献
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棉花晋A细胞质雄性不育系小孢子发生的显微和超微结构观察 总被引：12，自引：4，他引：12
研究了棉花晋 A细胞质雄性不育系的细胞学特征。结果表明 ,1晋 A不育系雄性败育的主要时期是在造孢细胞增殖——小孢子母细胞形成时期。大部分小孢子母细胞在形成过程中退化解体 ;少数小孢子母细胞能进一步发育并开始减数分裂 ,但都仅停留在减数分裂前期 ,该不育系绒毡层提早解体与小孢子母细胞解体有关。 2小孢子母细胞和绒毡层细胞中的线粒体异常 ,对晋 A不育系小孢子败育有直接的影响。线粒体异常表现的特征为 :线粒体肿胀破裂 ,内嵴溶解、消失 相似文献
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为揭示洋葱细胞质雄性不育系小孢子的败育时期,利用石蜡切片技术对洋葱细胞质雄性不育系8A及其保持系8B的小孢子发育过程进行观察和比较。结果表明：石蜡切片洋葱细胞质雄性不育系8A和保持系8B造孢组织时期小孢子的生长发育没有明显的差异;洋葱不育系8A花药绒毡层在花粉母细胞时期就与中层完全分离,并逐渐膨大挤压花粉母细胞,最后逐渐降解。其降解后的残余物侵入药室,与小孢子混合粘连在一起,占据药室的一部分空间,并且不能供给小孢子生长发育所需要的营养物质,最终小孢子降解,花药败育。试验明确了洋葱细胞质雄性不育系8A的小孢子败育时期为花粉母细胞时期。因此,在洋葱雄性不育系8A的不育机理研究中,应重点在花粉母细胞时期进行深入研究。 相似文献
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明确甘蓝型油菜温敏核雄性不育系160S花器形态变化、花药败育的时期和细胞学特征,初步探究败育的原因,为深入研究不育系160S的内在分子调控机制提供理论基础,也对其在油菜两系杂交育种中的实际应用具有指导意义。本研究在15℃和28℃条件下培养试验材料160S,利用体式显微镜分别观察花发育形态特征;采用醋酸洋红染色方法观察各时期小孢子发育形态;通过石蜡切片和苏木精-伊红染色对可育植株(MaleFertile/160S-MF)和不育植株(MaleSterile/160S-MS)花药细胞学特征进行显微观察;TUNEL染色法检测花药发育各时期绒毡层细胞凋亡情况。160S-MF在15℃表现为可育,雄蕊正常发育,成熟的花药呈黄色,形态饱满,正常开裂,表面一层有活性的花粉附着在上面;28℃条件下, 160S-MS花朵的雌蕊、萼片与160S-MF花朵无差异,但花瓣变小,花丝变短,雄蕊明显退化,花药干瘪呈黄褐色,无花粉粒附着在花药上,表现出雄性完全不育。160S-MF的小孢子能正常发育为成熟有活力的花粉。而160S-MS由于雄蕊完全败育,未观察到小孢子和花粉粒。160S-MS花药在造孢时期和花粉母细胞时期与160S-MF无明显差异,但在减数分裂期,160S-MS花药绒毡层形态和结构出现异常,绒毡层细胞排列不整齐,细胞空泡化,伴随提前解体。同时花粉母细胞发育受阻,无四分体结构形成,最终在减数分裂期完成前形成空的花粉囊。TUNEL检测发现, 160S-MS花药绒毡层细胞在减数分裂期开始凋亡。本研究结果表明, 160S属花粉母细胞败育型不育系,败育时期发生在减数分裂期,绒毡层异常降解,绒毡层未向腺质型转化,不能提供花粉母细胞发育所需要的营养物质,致使花粉母细胞发育受阻无法形成四分体结构,从而导致小孢子无法形成,花药形成空的花粉囊,产生雄性不育。 相似文献
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大豆雄性不育突变体NJ89-1的细胞学研究 总被引：4，自引：0，他引：4
通过对大豆雄性不育突变体NJ89-1不育株与可育株小 孢子母细胞减数分裂的比较研究,发现NJ89-1雄性不育株小孢子母细胞减数分裂高度变异,联会异常,出现单价体、染色体落后、染色体桥、染色体不均等分离等;在形成四分体的早期阶段,小孢子母细胞里见到微核,以后产生大小不等的二分体、三分体、四分体及多分体;单核小孢子 相似文献
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以不育系A3晋粱5号和相应保持系B3晋粱5号为材料,对A3不育系花药发育及雄配子形成过程进行了细胞学观察和分析。结果表明,与A1、A2型CMS不同,A3 CMS孢母细胞减数分裂正常,从四分体形成到幼龄花粉粒发育阶段都未观察到不同于B3晋粱5号的异常现象。A3晋粱5号花药经石蜡包埋切片观察,在造孢细胞期、减数分裂前间期及减数分裂期,均未观察到异常现象,不育系花粉母细胞能完成正常的减数分裂过程,四分体正常游离,绒毡层发育正常。但在成熟的花药中,观察到所有的花粉粒皱缩、凹陷、变形。在开花前约1周内的花粉粒成熟期,不育系花粉粒蔗糖—淀粉代谢途径受阻,花粉粒壁上无淀粉粒沉积。A3 CMS小孢子败育发生在小孢子形成晚期的花粉粒成熟期。 相似文献
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温光敏核不育小麦C412S的育性转换及其APRT基因的表达 总被引：4，自引：0，他引：4
以选育的小麦(Triticum aestivum L.)温光敏核不育系C412S为试材,以C412S回交转育时的受体亲本C412为常规品系对照,通过分期播种试验研究了其育性转换特性。用涂抹压片法观察减数分裂和小孢子发育进程,用半定量RT-PCR技术分析不育与可育条件下不同发育时期的幼穗中腺嘌呤磷酸核糖基转移酶基因(APRT)的表达水平。结果表明,通过调整播种期改变雄性发育的温光条件,C412S表现出完全不育—高不育—半不育—正常可育的育性转换特性。C412S花粉败育的高峰在单核小孢子晚期,主要表现圆败型不育。C412S的育性敏感期是从花粉母细胞形成期到成熟花粉期,其中最敏感的时段是花粉母细胞形成期到减数分裂期。与对照相比,C412S的APRT1基因序列有个别碱基变异,但编码氨基酸序列没有变化。在花粉母细胞形成期至单核期,与晚播可育条件相比,早播不育的C412S幼穗中APRT基因转录水平下调,因此认为,其育性转换与幼穗中APRT基因转录水平有一定关系。 相似文献
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《Horticultural Plant Journal》2015,(1)
The regulation of nutrient transportation and transformation in developing anthers is very complex. We analyzed the distribution and features of polysaccharides and lipids in the developing anthers of tomatoes using histochemical methods. Some starches appeared in the connective somatic tissue of anthers during the sporogenous cell stage. Before meiosis of the microspore mother cell,a thick polysaccharide callose wall was formed,accompanied by a reduction in the connective tissue starches. During the tetrad stage after meiosis,the polysaccharide material in the anther did not change. At the early microspore stage,the starches in the connective cells again increased,and polysaccharide material appeared in the partial intine of pollen. At the late microspore stage,a large vacuole formed that did not contain lipids or starches,and only the pollen wall contained red polysaccharides. At this stage,the connective somatic cell starch amounts decreased,and the tapetal cells changed shape and degenerated. After microspore division,abundant lipids appeared in the bicellular pollen,and starches accumulated following pollen development. As the anthers matured,many lipids and some starches accumulated in the epidermal cells. Nutrient metabolism within the tomato pollen characteristically accumulated lipids first and then starches,while the mature pollen accumulated starches and lipids simultaneously. This characteristic pattern of nutrient metabolism in tomato pollen shows species specificity among plants. 相似文献
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油菜生态型不育系373S小孢子败育的电镜观察 总被引：1，自引：1，他引：0
为了进一步明确油菜生态型不育系373S的败育时期和特点,利用透射电镜对373S不育系及其正常可育系小孢子发生的超微结构进行了比较观察。结果表明：373S小孢子发育从花粉母细胞时期就开始出现异常。其特点是花粉母细胞时期,细胞质发生皱缩,核膜不明显;四分体时期,小孢子内出现大量小液泡,亚细胞结构不能区分。内质网遍布绒毡层细胞内;花粉发育到单核期时,花粉外壁加厚正常,但细胞质明显浓缩,细胞内质网分布广泛,但是高尔基体稀疏或基本上全部消失。小孢子发育的整个过程中,都伴随着细胞核核膜的降解;在单核晚期未发现大液泡的形成;绒毡层细胞中高尔基体显著减少,内质网逐渐增多,但线粒体未观察到异常,到成熟花粉期,花粉粒只剩下花粉空壳。 相似文献